Розділ «4. Агробіологічна оцінка сільськогосподарських культур»

У сонячні дні при енергійному фотосинтезі вміст С02 в повітрі, яке оточує рослину, зменшується до 0,012%. Основним джерелом поновлення С02 приземного шару повітря є ґрунт, де він утворюється внаслідок дихання мікроорганізмів, розкладання органічної речовини, добрив, рослинних решток, а також завдяки диханню кореневої системи рослин. На величину утворення і інтенсивність виділення С02 з ґрунту впливають запаси органічних речовин і елементів мінерального живлення в ґрунті, вологість, температура, структура, його будова тощо.

Різні ґрунти виділяють неоднакову кількість СО2: піщаний неудобрений за 1 годину на 1 га в середньому 2 кг, суглинок — 4, багаті перегноєм чорноземи різних типів — від 10 до 25, середньо удобрений ґрунт — 5 кг. Тому внесення органічних і мінеральних добрив, поліпшуючи живлення рослин, посилює процес утворення СО2 ґрунтовими мікроорганізмами.

Променева енергія сонця у більшості випадків впливає на особливості процесів росту, форму і розміщення листків у рослину та ін. Вона бере участь не тільки у формуванні органічної речовини, а й у її перетворенні й відкладанні, впливає побічно та безпосередньо на процеси загартування рослин і їх посухостійкість. Світло також впливає і на формування органів рослин.

У похмуру погоду або в загущених осінніх сходах у злаків конус наростання основного стебла та пагонів завжди виноситься ближче до поверхні ґрунту, їх ріст за умов недостатнього освітлення припиняється із запізненням. Все це зумовлює невелику продуктивність таких сходів. Науковими дослідженнями встановлено, що у зв'язку з різною інтенсивністю освітлення неоднаково відбуваються біологічні, фізіологічні та біохімічні процеси в рослинах, що в кінцевому результаті впливає на вміст хлорофілу, анатомію, морфологію окремих органів та габітус рослин. Світловий режим озимої пшениці впливає не тільки на розвиток, а й на процеси росту, висоту стебел, кількість листків, довжину та ширину листкової пластинки. У середньому в глибину травостою пшениці надходить тільки 15-20% сонячної радіації.

Для нормального росту і розвитку рослин озимої пшениці необхідна мінімальна інтенсивність освітлення — 1,8 тис. люксів. Пряме сонячне світло опівдні дає 30-40 тис. люксів. Недостатнє освітлення може послаблювати фотосинтез, що негативно впливає на врожай, а в поєднанні з багатим азотовим фоном призводить у зернових культур до різкого збільшення стерильних квіток.

Важливим якісним показником стану посівів, здатних з високим ККД засвоювати енергію світла та СО2 з повітря, є достатньо висока активна діяльність при великій сумарній поверхні асимілюючих органів, головним чином листків.

Зміни в інтенсивності освітлення часто тісно пов'язані зі змінами температурного режиму ґрунтів і посівів. Останні помітно впливають на проходження мікробіологічних процесів у ґрунті, а тим саме і на поживний режим ґрунту. Тому питання впливу світла на рослини є важливим як з теоретичного, так і з практичного боку. Оптимальний світловий режим посіву можна створити відповідною нормою висіву, способами сівби, розміщенням рослин на площі, кількістю їх у рядках та ін. Цими заходами можна помітно збільшувати коефіцієнт корисної дії фотосинтезу. Підраховано, що на поверхні Землі теоретично максимально можливе значення ефективності природного світла для фотосинтезу знаходиться в межах 16-24%.

Для підвищення продуктивності озимих культур, багаторічних трав велике значення має період весняного відновлення вегетації. Залежно від цього періоду рослини дістають різні дози стартової світлової і теплової енергії. На одних культурах вплив цього важливого екологічного фактора проявляється відразу ж після пробудження. За ранніх строків відростання озимі сильніше кущаться і вкорінюються, в них розвивається більша площа листкової поверхні, їхній фотосинтетичний потенціал підвищується. Ранній період відновлення вегетації озимини позитивно впливає на ріст вегетативної маси, освітленість у нижніх ярусах стеблостою, що призводить до формування міцних нижніх міжвузль і стійкості рослин до вилягання. Пізнє відновлення вегетації зумовлює формування низькорослих рослин, зрідженість стеблостою і зниження продуктивності культур.

Серед вищих рослин широко розповсюджений фотоперіодизм, пов'язаний з адаптацією їх до сезонних режимів освітлення. До фотоперіодичних реакцій відноситься цвітіння, бульбоутворення, формування репродуктивних органів, перехід до стану спокою та ін.

За реакцією на довжину дня рослин розділяють на три основні групи: довгого дня, короткого дня та нейтрального дня.

Рослини довгого дня цвітуть та плодоносять при довжині дня не менше 12 год. До них відносяться озимі та ярі злаки першої групи (пшениця, жито, ячмінь, овес), всі культури родини капустяних, горох, квасоля, сочевиця, вика, цукрові буряки, льон та картопля.

До групи короткого дня відносять види, цвітіння яких прискорюється з скороченням денного освітлення (менше 12 год.): злаки другої групи (кукурудза, просо, мочар, сорго), соя, квасоля, бавовник, тютюн, хміль та ін.

Тривалість вегетаційного періоду у короткоденних рослин зменшується у міру переміщення на південь, а у довгоденних — на північ.

До рослин нейтрального дня відносять види, які не мають фотоперіодичної чутливості та цвітуть одночасно за різної довжини дня — боби, гречка, соняшник та ін.

Крім цих груп, виділяють рослини проміжні, які зацвітають при середній тривалості дня; рослини короткоденні швидше зацвітають при дії на них спочатку коротким, а потім довгим днем; рослини довгокороткоденні — ті, які швидко зацвітають після перебування їх спочатку в умовах довгого, а потім короткого дня.

Фотоперіодична реакція видів та різновидностей рослин пов'язана з їх географічним походженням. Рослини короткого дня походять з тропічних та субтропічних країн. У помірних широтах переважають рослини довгого дня.

Для кожної рослини властива певна амплітуда світлової напруги. Виділяють три екологічні групи рослин по відношенню до світла: геліофіти, тіньовитривалі та тіньові (сунофіти). У тіньовитривалих рослин інтенсивність фотосинтезу може досягати максимуму — близько 50% повного денного освітлення.

Завданням технології є підвищення коефіцієнта використання світла рослинами посиленням у них ростових процесів і асиміляції.

Відношення рослин до вологозабезпечення

У житті рослин вода має надзвичайно велике значення. Рослинний організм містить її 75-90 і більше відсотків. З надходженням і рухом води в рослині пов'язані всі її життєві процеси. При наявності води, повітря і тепла насіння рослин бубнявіє і проростає, ростуть тканини, надходять у рослини і переміщуються в ній поживні елементи, відбувається фотосинтез і утворюються нові органічні речовини.